Kaukolämmön tuotannon voimakas sähköistyminen vähentäisi lämmöntuotannon päästöjä ja johtaisi parhaimmillaan täysin päästöttömään kaukolämpöjärjestelmään. Sähköistyminen taas tarkoittaisi sitä, että kaukolämpöä tuotettaisiin yhä enemmän suurilla sähköä käyttävillä lämpöpumpuilla tai jopa sähkökäyttöisillä kattiloilla.

— Moni hyväksi havaittu asia menettää merkitystään ja osa asioista muuttuu kipeällä tavalla, toteaa Smart Energy Transition -hankkeen johtaja professori Armi Temmes. Smart Energy Transition -hankkeen seminaarissa ja paneelikeskustelussa maalattiin kuvaa fossiilivapaan Suomen kaukolämpöjärjestelmästä.

Suomessa kiinteistöjen lämmitys haukkaa noin puolet kotitalouksien energiankäytöstä. Koska kaukolämmitys on merkittävin suomalainen lämmitysmuoto, on kaukolämmityksen päästöjen vähentämisellä suuri vaikutus Suomen hiilidioksidipäästötaseessa. Tällä hetkellä noin 49 prosenttia kaukolämmitykseen käytettävistä polttoaineista aiheuttaa hiilidioksidipäästöjä.

— Biomassaa ei voida käyttää paljon nykyistä enempää energiantuotannossa. Siksi katse pitää kääntää lämpöpumppuihin, tuulivoimaan, lämpövarastoihin ja kulutusjoustoihin, Temmes huomauttaa.

Tuulisähkö tarjoaa vaihtoehdon

Tuulivoiman kilpailukyvyn nopea kohentuminen näyttää Smart Energy Transition -hankkeen mukaan johtavan myös sen nopeaan lisärakentamiseen. Tämä näkyy jo nyt: tuulipuistoja rakennetaan markkinaehtoisesti — ilman yhteiskunnan tukea. Samalla tuulisähköä voidaan käyttää entistä enemmän kaukolämmön tuotannossa tarvittavien lämpöpumppujen energialähteenä. Kun lämpöpumppujen käyttämä sähkö ei aiheuta päästöjä, on myös niillä tuotettu kaukolämpö päästötöntä.

— Pohjoismaissa tuulisähköä syntyy eniten talvella, mikä on kaukolämmityksen kannalta hyvä asia, toteaa päästötöntä kaukolämpöjärjestelmää tutkiva Samuli Rinne Aalto-yliopistolta.

Tuulisähkön tuotanto on vaihtelevaa ja vaikeasti ennustettava sähköntuotantomuoto. Rinteen mielestä vaihtelevuuden aiheuttamat haasteet ovat kuitenkin hallittavissa.

— Akuilla voidaan paikata lyhytaikaisia tuulisähkön aiheuttamia tuotannon vaihteluita. Pitkäaikaisvarastointia varten akut ovat kuitenkin liian kalliita, Rinne toteaa.

Rinteen mielestä lämpövarastot ovat kylmässä ilmastossa sähkövarastoja huomattavasti edullisempi vaihtoehto. Kaukolämpöverkkojen yhteyteen sijoitettuina niiden kustannukset voivat olla jopa sadasosa sähkövarastojen kustannuksista.

— Lämmön viikkovarasto riittää Helsingin kaltaisessa kaupungissa, koska vähätuuliset jaksot kestävät yleensä vain muutaman päivän. Lämpövarastojen lisäksi tuulivoiman katvejaksoja voidaan paikata joustavasti toimivalla biopolttoaineita käyttävillä sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksilla.

Eri energialähteitä voidaan käyttää aina sen mukaan, mitä sähkö maksaa pohjoismaisilla markkinoilla.

— Kun tuulee paljon ja sähkö on halpaa, käytetään tuulisähköllä lämpöpumppuja ja tankataan lämpövarastoja. Kun taas ei tuule ja sähkö on kallista, puretaan energiaa lämpövarastoista ja käytetään bio-CHP-laitoksia, Rinne maalailee.

Sähkökäyttö kasvaa 125 terawattituntiin

Rinne ennustaa, että kaukolämmön tuotannon sähköistymisen seurauksena Suomen vuotuinen sähkönkulutus nousee 125 terawattituntiin. Nykyisin Suomi käyttää vuosittain noin 85 terawattituntia sähköä. Eniten kasvaisi tuulisähkön ja aurinkosähkön tuotanto. Suomalaisen tuulisähkön kapasiteetti voisi kasvaa Smart Energy Transition -hankkeen arvioiden mukaan jopa 19 000 megawattiin.

Rinne arvioi, että tuulisähkökapasiteetin aiheuttamat tuotantopiikit jäävät vaikutuksiltaan vaatimattomiksi, mikäli sähköverkot on mitoitettu oikein.

— Jos edullista tuulisähköä on saatavilla ylen määrin, niin sillä olisi järkevää jopa kuivattaa biovoimalaitoksissa käytettävää puupolttoainetta.

Sähkön tarjonnan kasvu voi johtaa myös siihen, että kaukolämpöä on kannattavaa tuottaa sähkökäyttöisillä kattiloilla.

Markkinat hyötykäyttöön

— Näillä näkymin kaikki uusi Suomeen rakennettava sähköntuotantokapasiteetti on tuulivoimaa, toteaa Fingrid Oyj:n toimitusjohtaja Jukka Ruusunen.

Ruusunen kuitenkin muistuttaa, että Suomi on osa pohjoismaisia ja eurooppalaisia sähkömarkkinoita. Yhteismarkkinoiden tarjoamia mahdollisuuksia — tuontia ja vientiä — on osattava käyttää hyväksi. Samalla markkinoita on kehitettävä, mikäli joku osa-alue ei toimi.

— Suomi ei ole pullo. Suomalainen sähköntuotanto kilpailee aina eurooppalaisen sähköntuotannon kanssa.

Ruususen mukaan uudet suomalaisten omistamat sähköntuotantolaitokset eivät välttämättä aina sijaitse Suomen rajojen sisäpuolella. Toinen mietteitä herättävä kysymys on uusien tuulivoimalaitosten sijoittuminen maantieteellisesti Suomessa.

— Jos Pohjois-Suomeen on tarkoitus rakentaa 19 000 megawattia tuulivoimakapasiteettia Etelä-Suomen kaukolämmön tarpeita varten, niin sähkön siirtämiseen tarvitaan uusia järeitä pohjois-eteläsuuntaisia kantaverkkoyhteyksiä.

Ruususen mielestä parempi olisi pyrkiä kuormittamaan verkkoja tasaisesti ja mahdollisuuksien mukaan rakentaa tuulivoimalaitoksia lähelle kulutuspisteitä. Toisaalta Fingridillä on hyvät mahdollisuudet rakentaa sähkömarkkinoita palvelevia siirtoyhteyksiä, mikäli sellaisia tarvitaan.

Miten käy puun polttamisen?

Smart Energy Transition -hankkeessa ei uskota puun energiakäytön kasvavan nykyisestä. Tutkijoiden mielestä se ei kasvaa myöskään kaukolämmön tuotannossa. Vision mukaan tulevaisuuden Suomessa biomassoilla tuotettaisiin energiaa vuosittain vain 110 terawattituntia — saman verran kuin viime vuonna.

Sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitosten (CHP) yhteenlasketun tehon määrän taas tutkijat arvioivat puoliintuvan nykyisestä. Jäljelle jäävissä laitoksissa poltettaisiin erilaisia biomassoja. Syynä yhteistuotannon hiipumiseen on bio-CHP:n huono kilpailukyky erityisesti sähkön tuotannossa.

— Bio-CHP:n käyttö ei ole kannattavaa, mikäli käyttötunnit jäävät vähäisiksi. Laitosten tuottama sähkö on silloin liian kallista, toteaa Helen Oy:n yhteiskuntasuhteiden johtaja Maiju Westergren.

Polttamisen hyväksyttävyys voi myös kokea muutoksia, vaikka tällä hetkellä energiayhtiöitä kannustetaankin biomassojen polttamiseen.

KAINALOSSA

Yhdentyvät alat — yhdentyvät käytännöt?

Kaukolämmön tuotannon sähköistyminen aiheuttaa monenlaisia muutospaineita. Sähköistymisen seurauksena kaukolämpöyrityksiin tarvitaan uudenlaista osaamista ja uutta tekniikkaa. Lämpöpumppujen tarvitsema sähkö ja sähkön korostuminen taas pakottavat kaukolämpöyrityksiä seuraamaan aikaisempaa tiiviimmin sähkömarkkinoiden toimintaa. Kotimaista sähköverojärjestelmääkin olisi rukattava, totesi useampi Smart Energy Transition -hankkeen seminaariin osallistunut puhuja.

— Kun sähkötoimiala ja kaukolämpöala yhdentyvät, pitäisi verokohtelun olla molemmilla toimialoilla samanlaista, huomauttaa professori Jero Ahola Lappeenrannan-Lahden teknillisestä yliopistosta.

Esimerkiksi kaukolämpöä tuottavien lämpöpumppujen käyttämästä sähköstä on tällä hetkellä maksettava korkeampaa sähköveroa kuin mitä muu teollisuus maksaa. Tämä heikentää lämpöpumpuilla tuotetun kaukolämmön kilpailukykyä — asia kaipaisi korjausta.

Siksi Smart Energy Transition -hanke suosittelee kaukolämmön tuotannossa käytetystä sähköstä perittävän veron alentamista ja sen muuttamista suhteelliseksi. Tämä parantaisi myös energiajärjestelmän joustavuutta. Smart Energy Transition tarkoittaa suhteellisella sähköverolla sitä, että sähkövero vaihtelisi sähkön markkinahinnan mukaisesti. Sähkövero voitaisiin porrastaa tuntihintatasojen mukaan tai se voitaisiin laskea prosenttina tuntihintojen päälle. Samalla vero tekisi ylijäämäsähkön varastoinnista nykyistä kannattavampaa silloin, kun sähkön tuntihinta on hyvin alhainen tai jopa negatiivinen. Esimerkiksi Espanjassa on käytössä arvoon perustuva sähkövero, joka on voitu toteuttaa Euroopan unionin direktiivien puitteissa.

Smart Energy Transition -hanke kaipaa myös sähkön ja kaukolämmön hinnoitteluun yhtenäisiä käytäntöjä. Tämä tarkoittaisi sitä, että kaukolämmön ja sähkön hinnat perustuisivat energian tuntihintaan ja huipputehoon. Hinnoittelumalli kannustaisi lämpöpumppuja hyödyntäviä kiinteistöjä tarjoamaan kulutusjoustoja lämpöverkkoihin.

teksti Petri Sallinen / kuva Scanstockphoto